Investigadors demostren com el cervell simula recompenses externes per impulsar la formació de la memòria

Un equip internacional de científics de lʼInstitut dʼInvestigació Biomèdica de Bellvitge (IDIBELL) i de la Universitat de Barcelona (Grup de Cognició i Plasticitat Cerebral, IDIBELL-UB) i de la Universitat de Magdeburg (Departament de Psicologia Biològica) ha mostrat en el seu últim treball de recerca, publicat a eLife, que aquest procés d'aprenentatge intern autoimpulsat utilitza una xarxa de regions cerebrals molt similar a la que estimula l'aprenentatge extern. Durant l'aprenentatge autoorganitzat, el cervell també activa el sistema de recompensa per transmetre un senyal de «recompensa plaer». Aquest senyal posa en relleu la importància del procés on sʼuneix la recompensa amb el sistema de formació de la memòria i com serveix per impulsar la mateixa formació de memòria.

Recerques anteriors ja havien mostrat que les estructures de memòria del cervell es comuniquen amb les regions de recompensa si s'ofereix una recompensa externa durant l'aprenentatge. En aquest estudi, els investigadors es van proposar identificar quines regions del cervell estan vinculades amb l'aprenentatge sense recompensa explícita. Com a resultat, van observar que les mateixes àrees involucrades en el processament de recompensa externa també s'activen durant l'aprenentatge impulsat internament. Això suggereix que el cervell pot simular l'ocurrència d'una recompensa externa.

Els investigadors van escanejar el cervell de trenta-sis voluntaris utilitzant imatges de ressonància magnètica funcional (fMRI). Els participants havien de llegir parells de frases que contenien paraules noves mentre se'ls estava escanejant; la meitat de les frases aparellades proporcionava un sentit congruent per a la nova paraula. Es va demanar als voluntaris desxifrar el significat d'aquestes paraules pel seu compte, sense cap ajuda externa. Cada vegada que un voluntari aprenia el significat d'una paraula nova, augmentava l'activitat del circuit memòria-recompensa del cervell.

«Vam voler provar llavors si es podia vincular l'activitat d'aquest circuit amb empremtes de memòria de més durada», explica Pablo Ripollés (IDIBELL-UB), primer autor del treball. «De fet —afegeix—, vam descobrir que l'activitat del circuit de recompensa-memòria és més alta per a les paraules que es recorden encara una hora més tard». En dos experiments de seguiment també van mostrar que el grau de satisfacció dels participants durant l'aprenentatge va ser superior per a les noves paraules que recordaven correctament fins i tot al cap d'una setmana. De manera concordant, les respostes de conductància de la pell —un marcador de processament emocional— també van ser més altes per a les paraules recordades. «Totes les nostres proves apunten a una participació fonamental dels processos relacionats amb la recompensa, que es disparen intrínsecament durant l'aprenentatge impulsat internament», conclou Ripollés.

«Les recompenses externes i els comentaris, com les notes d'examen, són estratègies educatives comunes. Només podem especular sobre com aquest mecanisme intern reacciona quan s'enfronten als senyals externs», afegeix Antoni Rodríguez Fornells (ICREA, IDIBELL-UB), coautor de l'estudi i també membre de l'Institut de Neurociències del la UB. «Una qüestió clau per al futur és identificar en quines circumstàncies l'aprenentatge impulsat internament és més eficaç que l'extern basat en incentius. Això ens dirà com es pot utilitzar l'aprenentatge impulsat internament per millorar els programes educatius (per exemple, un segon idioma) o els programes de rehabilitació (per exemple, la recuperació de les habilitats verbals perdudes després d'un accident cerebrovascular».

Referència de l'article:

P. Ripollés, J. Marco Pallarès, H. Alicart, C. Tempelmann, A. Rodríguez Fornells, T. Noesselt. «Intrinsic monitoring of learning success facilitates memory encoding via the activation of the SN/VTA-Hippocampal loop». eLife, setembre de 2016. Doi: 10.7554/eLife.17441